Залізисті породи

До залізистих порід належать осадочні формування, які вміщають >10% заліза. Основними мінералами залізистих порід є оксиди заліза: магнетит – Fe₂O₄, гематит – Fe₂O₃, лімоніт – Fe₂O₃·nH₂O, а також сидерит – Fe₂CO₃, пірит – FeS₂, шамозит – FeAl(Si₃AlO₁₀)(OH)₆·nH₂O. Породи вміщають значну кількість домішок, серед яких кремнезем (10-40%), глинозем (3-10%), глинисті мінерали (каолініт, гідрослюда, хлорит), кальцит, слюди, піщаний матеріал.

За зовнішнім виглядом залізисті породи досить різноманітні, це пояснюється значною кількістю залізистих мінералів і їх співвідношенням з домішками. Серед них породи землистого (лімонітові) і чітко вираженого кристалічного складу (сидеритові, магнетитові, гематитові породи). Забарвлені породи в різні кольори – бурі, рожеві, коричнево-вишневі, сіро-зелені, сірі, чорні.

Головними представниками залізистих порід є: бурі залізняки, залізисті кварцити (джеспіліти), сидеритові шамозитові породи.

Бурі залізняки – це природна суміш гідрооксидів заліза (гетиту FeOOH, гідрогетиту FeOOy·nH₂O), лімоніту Fe₂O₃·nH₂O та ін.). як домішки в породах присутні глинисті мінерали, кварц, оксиди марганцю, сполуки хрому, титану, ванадію та ін. Забарвлені породи в бурий, червоно-бурий, оранжево-жовтий колір. Структура порід землиста, оолітова, бобовидна. Текстури масивні, шаруваті, пористі, рихлі.

Бурі залізняки утворюються як в континентальних (болотних, озерних) так і в морських умовах. Джерелом зносу сполук є континент. При вивітрюванні залізовміщаючих мінералів в умовах вологого клімату утворюються колоїди, а також іони заліза, які переносяться в басейни осадконакопичення, де в умовах окисного середовища внаслідок коагуляції гелей, хімічних реакцій виникають оксиди, які осідають у вигляді завислих частинок за законами механічної диференціації. Крім того, бурі залізняки можуть утворюватися при вивітрюванні будь-яких більш давніх, переважно магматичних, залізовміщаючих порід і концентрації залізистих мінералів в елювії і корах вивітрювання. Залягають залізисті породи переважно пластами товщиною до 5-10 м та у вигляді лінз.

Залізисті кварцити (джеспіліти) – давні докембрійські осадочні породи, які на сучасному етапі дуже змінені і метаморфізовані. Вони представляють собою чергування тонких (від декількох міліметрів до 1-2 см) прошарків кварциту, магнетиту або гематиту і кварциту, збагачених цими мінералами. Забарвлення і текстура смугаста внаслідок чергування білих і кольорових смуг (рожевих, вишневих, чорних з металічним блиском). Структура скритокристалічна, оолітова, пелітоморфна.

Джеспіліти залягають у вигляді пластів, лінз і потужних товщ. Формації залізистих кварцитів досягають товщини до 800 м. На основі структурних і текстурних особливостей можна зробити висновок, що ці породи сформувались у слабоокисних, мілководних умовах. Залізисті кварцити з вмістом заліза >25% належать до промислових залізних руд. Зокрема це руди Криворізького басейну, Курської магнітної аномалії, Казахстану.

Сидеритові породи – досить цінні, але рідкісні залізорудні породи. Головним мінералом в них є сидерит, але в них багато різних домішок (глинистий, піщаний, алевритовий матеріал, карбонати кальцію і магнію, залишки обвуглених рослинних тканин). Породи щільні, міцні з тонкозернистою і оолітовою структурою. Вони мають сіре забарвлення різної інтенсивності, в залежності від вмісту органічної речовини, зустрічаються і чорні різновидності. При виході на поверхню сидерит окислюється і породи набувають бурого кольору.

Сидеритові породи залягають у вигляді конкрецій, лінз і пластів незначної товщини. Формуються вони на стадії діагенезу в лужному відновному середовищі морських і прісноводих водойм.

Шамозитові породи складені переважно шамозитом FeAl(Si₃AlO₁₀)(OH)₆·nH₂O зі значним вмістом глинистого матеріалу, карбонатів та оксидів заліза. Вони мають темне забарвлення – сіро-зелене, зелено-чорне, а при наявності оксидів заліза – коричневе, буро-чорне. Структура породи оолітова, пізолітова, кристалічна.

Шамозит утворюється хімічним шляхом в прибережноморських і континентальних умовах, у відповідному середовищі. Він характерний для мезозойських та палеогенових відкладів. Шамозитові породи залягають пластами товщиною до декількох метрів.

Залізисті породи сформувались і продовжують утворюватися від архею до наших днів. В археї і ранньому протерозої формувались залізисті кварцити, пізніше у верхньому протерозої появились бурі залізняки з оолітовою будовою, сидеритові породи. В мезозої на зміну їм появились гідрооксидні і шамозитові породи.

Практичне значення. Залізисті осадочні породи цінна руда для одержання заліза. Промислові руди вміщають від 16 до 72% заліза. Деякі руди є комплексними на залізо і марганець (при вмісті марганцю більше 5%). Окисні залізні руди використовують для виробництва мінеральних добрив (охра, сурик та ін.). найбільшими родовищами осадочних залізистих руд на Україні є Керченське в Криму, Криворізьке. А Росії бурі залізняки є в Тульській, Липецькій областях, сидеритові – в Дагестані, Приураллі, шамозитові – Західному Сибіру та ін. областях.